Wenn Sie vor dem Problem der Verstärkerauswahl stehen und sich nicht für ein fertiges Gerät entscheiden können, Sie sich aber gleichzeitig mit Funkelektronik ein wenig auskennen, rate ich Ihnen, zu versuchen, einen Niederfrequenz-Audioverstärker (ULF) mit eigenen Händen. Verstärker sind sowohl in der Komplexität als auch in der Bauart sehr unterschiedlich.
Rohr ULF
Niederfrequenz-Röhrenverstärker finden sich in alten Fernseh- und Radiogeräten. Auch nachdem diese Technik hoffnungslos veraltet ist, lieben Musikliebhaber Röhrenverstärker einfach. Es gibt die Meinung, dass der von Röhren-ULFs abgegebene Klang viel schöner und sauberer ist, es gibt so etwas wie einen samtigen Klang. "Digitalisiert" klingendes modernes ULF klingt "trockener". Natürlich kann der Klang eines Röhrenverstärkers nie erreicht werden, wenn man beim Zusammenbau Transistoren verwendet. Eine Schaltung, die mit nur einer Triode realisiert wird:
Im obigen Diagramm wird das Signal dem Röhrengitter zugeführt. Die Vorspannung wird an die Kathode angelegt, diese Spannung wird durch die Wahl des Widerstands in der Schaltung korrigiert. Die über 150 Volt Versorgungsspannung wird über einen Kondensator der Primärwicklung des Transformators an der Anode zugeführt. Daher ist eine Sekundärwicklung mit dem Lautsprecher verbunden. Diese Schaltung ist eine der einfachsten, in der Praxis am häufigsten werden Geräte in zwei- und dreistufiger Ausführung verwendet, bestehend aus einem Vorverstärker und einem auf leistungsstarken Röhren basierenden Endverstärker.
Nachteile und Vorteile von auf Röhren montierten Verstärkern
Trotz der Einfachheit des Designs haben Röhrenverstärker noch eine Reihe von Nachteilen. Zunächst ist, wie oben erwähnt, das Vorhandensein einer Anodenspannung von mehr als 150 Volt zwingend erforderlich. Um die Lampe ULF mit Strom zu versorgen, ist außerdem eine Wechselspannung von 6, 3 Volt erforderlich, die zum Betrieb der Glühfäden von Radioröhren erforderlich ist. Werden Lampen mit einer Glühspannung von 12,6 Volt verwendet, wird zusätzlich eine Wechselspannung von 12,6 Volt benötigt. Um den Verstärker über Radioröhren mit Strom zu versorgen, wird daher ein Netzteil mit komplexer Schaltung benötigt, bei dem massive Transformatoren verwendet werden müssen.
Die Vorteile, die das Röhrendesign des Verstärkers von anderen unterscheiden, sind: Haltbarkeit, einfache Installation, die Unfähigkeit, die einzelnen Komponenten zu deaktivieren. Wenn Sie sich nicht sehr anstrengen und die Lampe zerbrechen, wird das Gerät versagen. Was man über den auf Transistoren montierten ULF nicht sagen kann, es gibt genug von einer überhitzten Lötkolbenspitze oder statischer Spannung, und die Ausfallwahrscheinlichkeit einiger Komponenten steigt erheblich. Ein ähnliches Problem besteht bei Designs auf Mikroschaltungen.
Schaltungen auf Transistoren aufgebaut
Unten ist ein schematisches Diagramm des auf Transistoren montierten ULF-Audios. Auf den ersten Blick sieht ein solches Schema aufgrund der Verwendung einer großen Anzahl von Funkkomponenten, mit denen das Gerät funktioniert, ziemlich kompliziert aus. Aber man muss die Schaltung nur in ihre Bausteine aufteilen, dann wird alles sehr klar. Diese Schaltung hat ein ähnliches Funktionsprinzip wie das oben beschriebene Röhrendesign auf einer Triode. Hier spielt der Halbleitertransistor die Rolle dieser Triode. Die Leistung des Geräts hängt direkt von den ausgewählten Komponenten ab.
Zusammenbau der einfachsten Schaltung auf einem Transistor
Als nächstes betrachten wir das einfachste ULF-Design, bestehend aus einem Halbleiter. Bitte beachten Sie, dass es sich bei dieser Schaltung um einen Einkanalverstärker handelt. Lassen Sie uns ein schematisches Diagramm eines solchen Verstärkers geben.
Lassen Sie uns als Beispiel das einfachste Soundgerät basierend auf einem Transistor zusammenbauen.
Zunächst sollten Sie die notwendigen Komponenten und Geräte vorbereiten. Für die Montage benötigen Sie:
- · Siliziumtransistor vom n-p-n-Typ, zum Beispiel KT805 oder sein Analogon.
- · Ein Elektrolytkondensator mit einer Kapazität von 100 μF, seine Spannung muss 16 oder mehr Volt betragen.
- · Variabler Widerstand mit einem Widerstand von ca. 5 kOhm.
- · Montagetafel, falls vorhanden. Wenn nicht, können Sie das Gerät zusammenbauen und aufputzen.
- · Ein Radiator, das ist ein Muss, ohne ihn wird der Transistor schnell überhitzen und ausfallen.
- · Drähte zum Verbinden von Komponenten.
- · Mini-Buchse zum Anschließen einer Tonquelle. Dies kann ein Computer oder ein anderes Gerät mit Audioausgang sein, beispielsweise ist es möglich, ein Smartphone zu verwenden.
- · Gleichstromversorgung 5-12 Volt, es kann sich um ein Netzteil oder eine Batterie vom Typ "Krone" handeln.
- · Lötkolben für Lötelemente, sowie Lot und Kolophonium oder andere Flussmittel.
Wir bauen unseren Verstärker aus Komponenten zusammen, die bereits gelebt haben.
Wenn also alle Komponenten ausgewählt sind, beginnen wir mit der Montage. Zuerst platzieren wir die Bauteile auf der Platine.
Als nächstes müssen der Minuspol des Kondensators und der mittlere Kontakt des variablen Widerstands an die Basis des Transistors gelötet werden.
Gemäß dem Diagramm verbinden wir das Plus des Netzteils und das Plus des Lautsprechers mit dem zweiten Kontakt des variablen Widerstands. Dazu bringen wir den Kontakt mit einem Draht auf die Platine. Der zentrale Kontakt des Transistors (Kollektor) ist der Minuspol des Lautsprechers, wir werden ihn auch auf die Platine bringen.
An den verbleibenden Anschluss des Transistors (Emitter) müssen Sie dann die negative Stromversorgung sowie den Kontakt für das negative Eingangssignal anschließen. Der positive Anschluss des Eingangssignals ist der positive Schenkel des Kondensators.
Die Baugruppe ist fast fertig; um mit dem Testen zu beginnen, müssen noch drei Drahtpaare gelötet werden. Auf dem Foto von links nach rechts: Eingang, Ausgang, Essen. Und achten Sie auch darauf, einen Kühler am Transistor zu installieren.
Dann beginnen wir mit dem Aufbau unseres Verstärkers. Dazu verbinden wir alle Komponenten unter strikter Beachtung der Polarität. Außerdem müssen Sie vor dem Anschließen sicherstellen, dass kein Kurzschluss vorliegt, insbesondere bei einer klappbaren Baugruppe.
Die Einstellung erfolgt durch Einstellen des variablen Widerstands, somit wird der Betrieb des Widerstands des Lautsprechers und des Transistors koordiniert.
Damit ist die Montage und Einrichtung des einfachsten Bassverstärkers abgeschlossen. Dementsprechend ist ein solcher ULF ein Monoverstärker, d.h. Ein-Kanal. Um Stereoklang zu erzielen, müssen Sie zwei ähnliche Geräte zusammenbauen. Es ist zu beachten, dass solche Geräte, die nach dem einfachsten Schema zusammengebaut sind, aufgrund ihrer Unzweckmäßigkeit nirgendwo verwendet werden. Für den häuslichen Bedarf werden komplexere Geräte benötigt.
ULF auf Mikroschaltungen
Ein auf Mikroschaltungen aufgebauter Verstärker ist von viel besserer Qualität. Mittlerweile gibt es viele ICs, die speziell für Verstärker entwickelt wurden. Ein solches Gerät kann bereits im Alltag verwendet werden. Es gibt viele schematische Darstellungen, und die einfachsten sind für fast jeden, der Lust und Grundkenntnisse in der Arbeit mit einem Lötkolben hat, für den Zusammenbau gut zugänglich. Typischerweise umfasst das Mikroschaltungslayout zwei oder drei Kondensatoren und mehrere Widerstände.
Unten ist ein schematisches Diagramm eines solchen Verstärkers.
Weitere für den Betrieb des ULF notwendige Komponenten befinden sich im Chip selbst. Bei der Montage eines Verstärkers auf Mikroschaltungen ist es am wichtigsten, auf die Stromversorgung zu achten. Einige Schaltungen erfordern einen bipolaren Versorgungstransformator. Sehr oft treten bei ihnen Probleme auf. Solche Verstärker werden beispielsweise für Autolautsprecher praktisch nicht verwendet. Als stationäre Verstärker für den Heimgebrauch haben sie sich aber bestens bewährt. Auch hier stehen verschiedene Kapazitäten zur Verfügung. Mit Hilfe von Mikroschaltungen ist es durchaus möglich, sowohl einen Verstärker mit geringer Leistung zusammenzustellen als auch einen kolossalen 1000W-Sound zu erzielen.
